2017 Fiscal Year Annual Research Report
The Role of induced lung cancer stem Like cells on invasive activity of lung adenocaricinoma
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17H04297
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
眞庭 謙昌 神戸大学, 医学研究科, 教授 (50362778)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
青井 貴之 神戸大学, 科学技術イノベーション研究科, 教授 (00546997)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 肺癌 / 発生・分化 / バイオテクノロジー / トランスレーショナルリサーチ / 癌幹細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
[目的] K-ras変異陽性の原発性肺腺癌細胞株であるA549細胞に、特定の因子の導入することにより、癌幹細胞性を有する細胞の誘導を行う。誘導された細胞を用いて、肺腺癌の浸潤部位形成と伸展機序を解明する。
[方法] レトロウイルスベクターを用いて、A549細胞に体細胞初期化因子(OCT 3/4, SOX2, KLF4)の導入を行い肺癌幹細胞様の細胞(induced Lung cancer stem like cell; iLCSC)を誘導する。そして、iLCSCと元のA549細胞のRNA を抽出・精製し、マイクロアレイによって解析し、癌幹細胞様特性獲得に関与する遺伝子の候補を抽出する。そして昨年報告した肺癌オルガノイドに対する抗癌剤感受性アッセイを行い、上記遺伝子候補の抗癌剤感受性への関与を明らかにする。
[結果] 体細胞初期化因子を導入したA549細胞において、遺伝子導入後10日~15日目に核/細胞質比の高い小型の細胞からなるコロニーを認めた(iLCSC)。マイクロアレイによる網羅的遺伝子発現解析の結果、iLCSCにおいてinterleukin-6 (IL-6)の発現が特異的に高くなっていることを明らかにした。また肺癌オルガノイドを用いた抗癌剤感受性アッセイにより、IL-6シグナルの抑制は、肺癌オルガノイドに対するシスプラチンの感受性を高めていた。
[結論] iLCSCにおいて特異的にIL-6の発現が高くなっており、IL-6シグナルの抑制は、肺癌オルガノイドに対するシスプラチンの感受性を高めることを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究で誘導されるiLCSCと元のA549細胞のRNA を抽出・精製し、得られたRNA をマイクロアレイによって解析し、癌幹細胞様特性獲得に関与する遺伝子を探索する。そして見出された因子の抑制により、iLCSCによる肺癌オルガノイド形成を抑制できるのかを明らかにするため、以下の研究を行った。
１．マイクロアレイによる網羅的遺伝子発現解析：回収したiLCSCと元のA549細胞を、3検体ずつRNAを回収し、マイクロアレイによる網羅的遺伝子発現解析を行う。これにより、iLCSCに特異的に高発現している遺伝子を明らかにする。
２．肺癌オルガノイドを用いた抗がん剤感受性の評価：肺癌オルガノイドを抗がん剤と共培養することによって、抗がん剤感受性試験を行う。その際に従来の抗がん剤であるシスプラチン（CDDP）に加えて、マイクロアレイにより見出された因子を抑制することによって、肺癌オルガノイドの抗がん剤感受性を高めるかどうかを明らかにする。
これに対して、 肺癌オルガノイドを用いた、抗癌剤感受性アッセイを行ったところ、IL-6の阻害はシスプラチンに対する抗癌剤感受性を高めていることが判明した。IL-6の発現が高くなっていることを明らかにした。IL-6は、タバコの煙に反応してヒト肺胞上皮細胞において、発現が上昇する遺伝子として報告されており、また発癌への関与も示唆されている。本結果は、IL-6が肺癌幹細胞マーカーになりうることを示唆していた。
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| Strategy for Future Research Activity |
肺癌オルガノイドを用いて、IL-6の組織構築に関わる分子メカニズムを明らかにする。さらにIL-6mRNA陽性となる肺癌細胞が臨床検体において存在するのかを明らかにする。以上により、IL-6シグナルの阻害が、肺癌幹細胞をターゲットにした治療法として、臨床応用可能であるのかを評価していく。
前年度研究で抽出された癌幹細胞特異的な因子をコードする遺伝子について発現ベクターを用いて人工癌幹細胞に強制発現する。また、当該遺伝子に対する機能喪失実験を人工癌幹細胞に行う。そして、人工癌幹細胞およびそれに由来する癌オルガノイドの表現型を、前年度研究「２」で確立した手法によって評価し、癌幹細胞の生存および癌オルガノイドの形成、維持に影響を与える因子を同定する。さらに、癌浸潤における癌幹細胞の再分化、癌宿主相互作用、上皮間葉転換の役割を明らかにするため、癌オルガノイド用いて検討する。
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